A/D変換
Analog-to-Digital Conversion
えーでぃーへんかん
センサの出力電圧や音声などの連続的なアナログ信号を、一定の間隔で値を取り出す標本化、値を段階的な数値に丸める量子化、2進数に置き換える符号化を経てデジタル値に変換すること。標本化の周波数と量子化のビット数が細かいほど、元の信号を忠実に表せる。
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他の資格での定義
アナログ信号をデジタル信号に変換する処理。標本化・量子化・符号化の3つの段階を経て、連続的なアナログデータを離散的なデジタルデータに変換する。
アナログ信号をデジタルデータに変換する処理。標本化(一定間隔でサンプリング)、量子化(離散的な値に丸める)、符号化(2進数に変換)の3段階で行われる。センサーからのデータ取得に不可欠。
アナログ信号をデジタル信号に変換する処理。標本化(サンプリング)、量子化、符号化の3段階からなる。量子化ビット数が大きいほど精度が向上するが、データ量も増加する。センサーデータの取込みに不可欠。
アナログ信号(温度、圧力等のセンサ出力)をデジタル値に変換する処理。分解能(ビット数)、サンプリング周波数、変換方式(逐次比較型、フラッシュ型等)が性能指標となる。組込みシステムのセンサ入力に必須。
アナログ信号をデジタル値に変換する回路。分解能(ビット数)、サンプリングレート、変換方式(逐次比較型、ΔΣ型等)が主要な特性。センサからのアナログ信号をマイコンで処理するために不可欠な回路である。
Past Exams
過去問での出題
過去問で 9 回出題(応用情報技術者試験 5・エンベデッドシステムスペシャリスト試験 4)。うち 1 回は用語そのものを問う問題です。
- 令和3年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問3(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 平成30年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問4(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 平成29年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問4選択肢(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 平成27年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問20選択肢(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 平成23年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問4(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 平成23年度 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 特別試験 午前Ⅱ 問14用語を問う問題(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 平成22年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問13正解の選択肢(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 平成22年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問12(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
- 平成21年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問14選択肢(IPA の PDF を新しいタブで開きます)
出典: 独立行政法人情報処理推進機構(IPA)の過去問題。問題文は IPA のサイトの PDF で確認できます。「用語を問う問題」は、この用語の説明や特徴そのものを問う問題です。「選択肢」は、問題文ではなく選択肢に出たものです。用語名で照合しているため、関係の薄い問題が含まれることがあります。
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アナログ信号を、標本化、量子化、符号化の3つの段階でデジタル信号に変換する方式。音質は標本化周波数と量子化ビット数で決まり、音楽CDは44.1kHz、16ビットで記録している。WAVなどの非圧縮の音声データの基本となる。
アナログ信号を一定の時間間隔で区切り、各時点の値を取り出すこと。標本化ともいい、A/D変換の最初の段階に当たる。1秒間に取り出す回数をサンプリング周波数といい、元の信号に含まれる最高周波数の2倍以上にすると元の信号を再現できる(標本化定理)。
モデルの軽量化の手法の一つで、ニューラルネットワークの中で推論への寄与が小さい重みやノード、層などを取り除くこと。パラメータ数と計算量を減らして、推論の高速化やメモリ使用量の削減を図る。取り除いた後に再学習して精度の低下を抑えることが多い。
アナログ信号をデジタル化するとき、1秒間に信号の値を取り出す(標本化する)回数で、Hzで表し、サンプリング周波数ともいう。高いほど高い周波数の音まで再現できるがデータ量が増え、音楽CDでは44.1kHzが使われる。元の信号の最高周波数の2倍を超えないと正しく復元できない。
標本化で取り出したアナログ値を、何段階のデジタル値で表すかを示すビット数。nビットなら2のn乗段階で表現でき、ビット数が多いほど元の信号に近い細かな表現ができるが、データ量も増える。音楽CDは16ビットである。
電圧や電流、光、音などの連続的に変化するアナログ信号を扱う半導体。信号の増幅、電源電圧の変換・制御、A/D変換・D/A変換、センサなどがあり、現実世界の信号とデジタル回路を橋渡しする。
